浅谈强夯法在特殊地基中的技术措施

摘要：在建筑或路段工程中，地基的处理是整个工程的基础而关键的工作，这直接关系到工程的质量与使用寿命。由于各施工地段的地质地貌和上部的不同，地基处理方法也会随之不同，但对于特殊地基如黄土、砂砾、粘土等土质处理，使用强夯法效果十分显著。本文通过分析工程实例，来对强夯法的作用原理以及施工工艺的处理方法进行阐述，指出利用强夯法可以有效改善特殊地基，提高工程质量。

关键词：强夯法；特殊地基；夯实处理

中图分类号： TU47 文献标识码： A 文章编号：

1 工程概况

某路段为高铁商务区建设的一条新建公路，属于城市主干道，路面宽度11.5m，双向6车道。两边绿化的宽度最宽为150m，由于处理地基位于采矿场，此地形地貌受到严重破坏，土层复杂多变。道路设计左右分幅，左幅、右幅原地面相对高差为7 m，左幅地基构成黏土（软塑及流塑）居多，局部为淤泥或淤泥质土，而且其分布不规律；右幅地基构成杂填土9m，黏土（可塑居多、局部软塑）含建筑垃圾及碎石，强夯后填土高度左幅平均为3.5m，右幅填土平均为8m。

2 强夯的作用原理

强夯法是采用一定吨位的履带式起重机将大吨位夯锤起吊到一定的高度，然后将其自由落下使地基受到强大的冲击波和冲击能进行强力夯实，降低地基的压缩性，提高承载力。通常会选择在80KN至250KN范围内的锤重，自由下落的落距一般在8m～40m之间。通过巨大的能量，使得土体更加严实，在重物的荷载下也不会出现变形。由于土是由气态、液态以及固态组成的，冲击应力的作用使得土体瞬间变形，破坏了土体结构，导致土层中的不同大小的孔隙受到压缩，从而使得土体局部出现液化的情况。这时，夯击点周围会产生裂缝，可以促使排水通道形成良好的系统循环，土粒的重新排列，进一步的加强了土质密度，进而增加了地基的承载力，降低压缩性。此外，强夯法还能对砂类土的抗振液化能力起着一定程度的促进作用，其低投资、高效率、效果突出的特点被广泛应用到黄土地基的改良中，对黄土的湿陷性进一步改善，是一种既经济又实用的特殊地基加固方法。

3 夯实施工

3.1准备工作

在工程施工前，应先清理施工场地，采用25t振动压路机进行碾压5遍，压实表层来解决强夯间部位的土体密实度问题。铲除表层土上的植物层，并检查核对强夯范围内的地质状况、地下管线、地下构造物及地表附着物相关的位置和标高，若发现不利施工因素，应及时采取有效处理措施。在强夯区域内设置施工所需的排水沟，在左右幅间及路基外侧开挖6个深度约6～8m的抽水坑，并观察记录基坑内24小时的蓄水情况，出现水位时应立刻抽除，直到坑内蓄水与第二天的渗水量相差不大。考虑到强夯施工产出强大的振动可能会对周边的建筑物带来影响，所以在施工前，应在其附近设置相关的监测点，并采取开沟减振或防振方针，以将施工造成的负面影响降到最低。

3.2施工试夯

使用强夯法处理特殊地基时，应先按照设计图纸通过不同的夯击能以及夯击次数进行施工试验。在强夯处理前，应有专门的勘察单位来对施工现场的土质结构、环境等进行比较全面的勘察，并对地基承载力、天然含水量、湿陷性系数、天然密度等相关的数据进行分析与报告。在条件允许的情况下，可对施工场地的各种数据进行现场测量，并做好夯前的贯入试验、液塑限试验及静力触探试验等。选取夯点数量的多少，往往取决于设计的具体要求、地基的复杂程度以及土质的均匀性等因素的综合考虑。一般对于土性基本相同的同一地基，只需选择一处进行试验施工，而一些土性差异较大的基地，应将差异较大的地段分开几处进行试验。在试夯试验过程中，由专人指挥夯锤的起落，夯锤初始落距以16 m开始试夯，如果夯锤落下后出现倾斜的情况，应及时回填碎石调整夯锤，然后再调整落锤高度，记录好每次夯锤的落距、夯锤下沉深度以及周边土体隆起高度。待最后两次夯击沉降差小于20cm时停止，记录夯击次数。完成试夯后，在夯前原地面和夯后形成的深度间每隔一段距离选取适量的土样进行室内试验，若测试结果不符合设计要求，必须调整相关参数，重新进行试夯直到达标。根据试夯测量数据，绘制夯击次数与夯沉量关系曲线图，为施工时对特殊地基处理提供数据依据，确定全面夯击时落锤落距、单点夯击次数等及时参数，提高强夯法的经济合理性和技术可行性。

3.3 施工工艺

在强夯施工前， 应按照设计要求在路基行车道范围内呈正方形布置夯点，在左右幅表面填入50 cm粒径≥30 cm的碎石，夯点间的间距为2.5m， 第一遍采用梅花桩布置，应采用仪器设备将夯点中心位置确定好，做好点位点号记录、测量场地的高程，用白灰圈做好明显的标示、编号，并测出夯击前原地面标高。把起重机安置到设定位置，调整夯锤与夯点之间的位置，将夯点偏差控制在5 cm的范围内。由外向内首先将50cm 碎石夯入地面，梅花桩点将碎石置换到土层中，第一遍夯击数量5击，平均下沉1.2 m。完成第一次等到空隙水压力消散后大概7 d 进行第二次，第二遍是采用满夯，夯印彼此搭接。第二次夯是在完成第一遍夯实表面再填入50 cm碎石，夯击7击平均下沉60 cm,最后两击应小于20 cm。强夯施工最好在干燥季节施工，在雨季施工期间，为了防止雨水浸泡施工现场，应挖取排水沟，直到排除后才能进行施工。必须严格按照强夯规范进行施工，防止出现土体含水量增加、土质变软而导致产生挤出的情况，进而降低了强夯效果。如果是在冬季施工，应避免采用满夯施工。

在施工过程中，必须严格按照规定的控制指标、锤击数及锤高度等的标准进行施工。强夯应从道路边线起，点夯和满夯都是要采取由强夯区边向中央顺序施工。同一排的夯点必须采用间隔跳打法，不能依次进行夯击。夯击时夯锤的气孔保持畅通，有助于夯击时空气排出和减少垂锤体的吸力。落锤应保持平稳，每一夯需用水准仪测出夯击点的夯沉量，以保证夯锤正中位置。当发现存在错位或坑体、倾斜过大时，需要将坑填平后补夯，同时应暂停施工，重新对准中心点，提高对点的准确性。详细记录强夯施工时对每一夯击的单夯夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等数据，夯完后还应检查夯坑位置，对出现偏差及漏夯的情况进行及时的纠正。在技术及组织措施上，测量工作人员在施工现场应交接好平面控制点和水准基点，并实地测量检查确认平面控制点和水准点无误后，根据施工需要布设测量控制网和护桩，做好对分区边线、转角进行测量放样，钉出明显标志，以确保各部位设计尺寸的准确性。其次，应做好各测量记录，在复核测量和各部的施工测量放线中，做好测量记录，采用极坐标与直观几何关系进行双向控制。

4 结语

实践证明，采用强夯法来对特殊地基进行处理，具有十分明显的效果。强夯法具有较好的实用性、经济性、易操作性等特性，是用于施工处理特殊地基的有效方法。强夯法施工工艺简单，在极大程度上节约施工成本，在各个特殊地基处理中已被广泛应用，具有良好的应用前景。在实际施工过程中，应严格施工中的工序技术标准，增强地基的牢固性和稳定性，以确保工程质量和提高工程经济效益。

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